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    中小尺寸LCD原材料發展現狀及趨勢

    2016-01-01 15:19:26  點擊:

        液晶顯示器不論有源還是無源,除了液晶材料外,還需要玻璃基片(導電玻璃)、彩色濾色片、偏振片、背光源等,輔助材料有取向劑、封接膠和襯墊材料等。當然對于TFT-LCD來說,需要在一個玻璃基片上制作TFT陣列,它所需要的材料,幾乎與半導體工業一樣。此外,不同的液晶顯示器,其材料的成本構成是很不一樣的。
    液晶材料:仍居中低檔  
       世界主要液晶材料廠家:德國MERCK,日本CHISSO、DIC,中國永生華清。其中MERCK產量最大,約占全球總量50%,在德國、日本、我國臺灣都設有工廠,2005年銷售額比上一年增長27%。
        我國液晶材料的研究工作始于1969年。1987年開始正式生產液晶材料,打破了德國、日本的長期技術壟斷。受多種主客觀因素的限制,目前我國液晶材料還只有中低擋的TN、STN型,高檔材料(主要是TFT材料)大多還只停留在實驗室。
    我國四家液晶材料企業2005年共售出223.5噸液晶(其中單體180噸和混合液晶44.35噸),銷售額7.31億元。同比增長89.87%。近年來各液晶材料廠家都致力于提高產品質量、擴大品種、改善產品結構。2005年最為突出的液晶單體出口形成規模,其中石家莊永生華清在四家當中規模最大、品種最多。
        基片玻璃:處于起步階段
        目前,基片玻璃的供應商主要是美國的康寧(Corning)和日本的旭硝子(AsahiGlass)、電氣硝子(NEG)以及板硝子(NHTechnology)等4家。他們4家幾乎壟斷了全行業的玻璃生產與供應。歐洲皮爾金頓也少量供應TN、STN玻璃。
        這幾年受TFT-LCD產業高速發展的拉動,基片玻璃的需求一直處于快速增長期。2005年全球產量達到 7400多萬平方米,比上年增長56.6%。
        我國基板玻璃的生產還處于啟動階段。據報道,安彩高科在2005年宣布投資22億元人民幣建設TFT基板生產線,目標為5G用玻璃基板年產300萬平方米。
         而彩虹在近期則宣布投資13億元人民幣,分兩期完成5G及5G以上的TFT玻璃基板。其中第一期投資8億元,主要目標是年產75萬平方米~90萬平方米的5GTFT用玻璃;二期,則根據國內今后TFT實際投資的代數而確定。但上述兩個項目目前尚處論證、申報階段。
        實際開始生產的企業是河南洛玻集團,在完成人民幣2.6億元投資興建了CSTN用薄板玻璃生產線之后,今年5月生產出厚度為0.55毫米的CSTN玻璃基板。現已批量向市場供貨。
    彩色濾色膜:面板企業內置成趨勢
        目前各類液晶顯示器,尤其是液晶電視對色彩的要求越來越高,而同時降低成本的壓力也越來越大。為此,在大型TFT-LCD企業中內置彩色濾光膜生產線,以減少運輸、降低成本。2005年這種內置CF已占全部CF產量的50 %,預計2006年,內置CF將占60%。
    2006年世界三大彩色濾光膜生產企業分別是:LPL占16.4%,內置;凸版印刷占12.6%,專業;三星占11.4%,內置。
       與此同時,各生產企業都在改進原材料、提高彩膜光學性能、改進生產工藝、降低成本等方面做了大量工作,其中轉印與噴墨技術值得關注。據報道,日本凸版與光村印刷合作,研發轉印法,估計可將成本降低1/2,但目前量產進度仍不明朗。而DNP則導入噴墨法。事實上,噴墨法技術門檻較低,夏普內置6代彩色濾光片已采取噴墨法量產,而臺商展茂光電亦與臺灣工研院合作,其5代生產線也將以噴墨法量產。
        彩色濾色膜技術遇到的另一個挑戰是不用彩膜,利用場序(Field Sequential Color)技術實現彩色化。這是已研發多年的技術,只在很有限的領域得到應用。不過現在情況有了變化,三星在2005年的國際平面顯示器展會(FPD International 2005)上首次推出不使用濾光片的CFL(Color Filter Less)32英寸LCD,備受關注。
     
    該面板為場序方式(FS)實現彩色,采用RGB-LED背光,OCB面板,響應速度為5ms,分辨率為1366×768像素,亮度為500cd/m2,對比度為1000∶1,開口率達78%,色彩表現范圍為NTSC的110%,耗電量為82W,驅動頻率沒有公布。由于不使用濾光片,該面板能夠削減成本,價格下降20%。對于LED的使用數量沒有公布具體數據。
    透明電極:發展成獨立門類
         
    由于我國仍是TN、STN-LCD重要生產基地,ITO導電玻璃已發展成獨立的行業門類。目前中國內地有ITO導電玻璃生產線約40條,主要的廠商包括外商獨資企業——蘇州板硝子等,進口大型生產線企業——深圳南玻、深圳萊寶等,國產生產線企業——安徽蚌埠華益、深圳南亞、安徽蕪湖長信、江蘇金壇康達克、深圳豪威等。
         
    據不完全統計,我國2005年實際的產量已超過1000萬平方米。不但已能基本上滿足國內需求,出口比例也達到一定水平。與此同時技術水平、產品質量都有很大的提高。
    偏振片:供應持續吃緊
        在世界高新技術市場對LCD面板需求大幅增長的市場狀況下,對偏光片的質量與數量需求也在不斷上升。2001年全球偏光片市場規模為8.05億美元;2002年在TFT-LCD需求增長的帶動下,偏光片增長高達46%,總產值達11.73億美元;預計2006年更可達18億美元。
    據DisplaySearch估計,若依照目前原材料供應廠商的擴產計劃來看,偏光片的供應持續吃緊到2 008年。
        目前全球偏振片市場第一大廠日東電工的市占率約40%至50%,住友化學約20%,三立約15%,其余為力特與LG化學。我國偏光片生產還處于起步階段,主要生產廠家為深圳深紡樂凱、溫州僑業、佛山緯達等,產品為供TN、STN用的窄幅(500mm)偏振片。目前還不能提供寬幅(1330mm)產品。
    偏振片主要原材料成本占產品銷售成本的60%-70%,而其中TAC膜和PVA膜占原料成本的75%。
    背光系統:
    背光模塊主要包括:光源(CCFL或LED)、導光板、反射板、擴散板、框架等。目前在LCD上用得最多的是背光源CCFL(冷陰極熒光燈)和LED(發光二極管)。
        目前較為成熟的CCFL替代光源,除LED外,還有FFL(Flat Fluorescent Lamp,平面光源),OLED以及碳納米管等技術,后兩項雖有原型機的開發,但是尚未達到成熟應用的地步。
    LED作為背光源越來越受到人們的關注。它已經在手機等小型顯示器上得廣泛應用,正朝著臺式PC顯示器、便攜PC和液晶電視擴展。雖然現在市場上出現了OLED產品,它的隨意性和超薄性有優于LED的地方,但其使用壽命、色彩等方面不如LED,因此LED仍是LCD背光源的最佳選擇。

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